CN115249394A - 一种基于bim的工程施工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明建筑技术领域，具体公开了一种基于BIM的工程施工装置，包括BIM模型构建单元、第一采集单元、第二采集单元、风向单元、记录单元、实时跟踪单元、控制单元、指示单元、提醒单元、显示单元、指示单元接收到第一执行指令后，控制分区处的变色灯变为红色；提醒单元接收到第一执行指令后，控制广播播报火灾数据；指示单元接收到第二执行指令后，根据预存的建筑施工工地的安全出口信息和人员位置数据，控制靠近人员位置数据的安全出口处的变色灯变为绿色；提醒单元接受到第二执行指令后，控制广播播报火灾扩散数据；显示单元接收到第二执行指令后，显示屏上显示工人的实时位置。本方案可以在发生火灾时，根据火灾扩散方向指引人群逃生。

Description

一种基于BIM的工程施工装置
技术领域
本发明建筑技术领域，具体涉及一种基于BIM的工程施工装置。
背景技术
某开发有限公司建筑工地发生施工吊篮坠落事故,致2死1伤。建筑安全施工问题一直是我们急需解决的一大难题。
为了加强对工地的管理，减少危险因素，申请号为CN202011392911.5的专利公开了一种基于BIM模型的智慧工地管理系统，包括：BIM模型构建模块、工地监测模块、工地管理模块和偏差数据分析模块，BIM模型构建模块根据审定后的施工线路生成每一个施工节点对应的工地管理规则，然后根据审定后的施工线路及其对应的工地管理规则构建每一个施工节点对应的BIM建筑信息模型，工地管理模块用于生成每一个施工节点对应的工地状态参数集，通过与BIM建筑信息模型的对比，生成各参数对应的对比结果。本发明实现了工地的可视化智能管理，在可以提高工地管理效率的同时，可以及时发现施工过程中存在的偏差和危险因素。
上述方案可以通过搭建BIM模型构建模块对现场进行施工管理，但是，在工地生产施工现场，由于各工地的工种较多，而且互相之间交叉作业，这样造成施工非常复杂，在天气炎热的情况下，施工现象极其容易发生火灾为了保证安全施工，申请号为CN202010682614.8的专利提供一种施工工地用智能安防系统，包括控制系统、通讯模块、报警模块、摄像单元、粉尘探测模块、烟雾探测模块、温度探测模块以及照明设备；摄像单元以及粉尘探测模块通过监控系统与控制系统连接，烟雾探测模块以及温度探测模块通过环境监控系统与控制系统连接，照明设备通过照明系统与控制系统连接；粉尘探测模块安装在摄像单元上，摄像单元包括摄像头、遮雨罩、支撑板以及气缸；摄像头的底部与支撑板顶部固接，遮挡罩设置在摄像头的上方，摄像头的前侧贴合有清扫刷，清扫刷的两端均固接有滑块，滑块的内部贯穿有滑杆，气缸固定安装在滑块和支撑板之间。
上述方案通过各模块的设定，以保证在发生火灾时可以及时监测到，但是施工工地大部分建筑材料堆积在一起，比如木材等可燃材料，一旦发生火灾，容易造成大面积的火灾扩散，这种情况下应该根据火灾实时扩散的方向指引人群逃生。
发明内容
本方案的目的在于提供一种基于BIM的工程施工装置，以在发生火灾时，根据火灾扩散方向指引人群逃生。
为了达到上述目的，本方案提供一种基于BIM的工程施工装置，包括：
BIM模型构建单元，用于根据审定后的施工线路和采集到的施工现场数据，然后构建该建筑施工工地的实时模型并分成不同的分区；
第一采集单元，用于采集建筑施工工地各个分区的消防数据；
第二采集单元，用于采集建筑施工工地各个分区的可燃物数据；
风向单元，用于采集建筑施工工地各个分区的风向数据；
记录单元，用于预存建筑物建筑施工工地的安全出口信息和消防通道；
实时跟踪单元，用于采集工人的实时位置和状态数据；所述实时跟踪单元为戴在工人上的头盔和设在头盔上的温度传感器；
控制单元，用于接受第一采集单元产生的建筑施工工地各个分区的消防数据；并根据建筑施工工地各个分区的消防数据；判断分区是否着火；若判断结果为分区着火，则生成第一执行指令；然后根据风向单元和第二采集单元产生的风向数据和可燃物数据，判断火灾扩散方向，再根据实时跟踪单元产生的工人的实时位置和状态数据，判断是否需要辅助救援；若判断为需要辅助救援，生成第二执行指令；
指示单元，用于指示人员逃生路线；所述指示单元包括若干个变色灯；
提醒单元，用于播报火灾扩散数据和火灾数据；所述提醒单元为广播；
显示单元，用于接受工人的位置数据并显示工人的实时位置；所述显示单元为显示屏；
所述指示单元接收到第一执行指令后，控制分区处的变色灯变为红色；所述提醒单元接收到第一执行指令后，控制广播播报火灾数据；
所述指示单元接收到第二执行指令后，根据预存的建筑施工工地的安全出口信息和人员位置数据，控制靠近人员位置数据的变色灯变为绿色；所述提醒单元接受到第二执行指令后，控制广播播报火灾扩散数据；
所述显示单元接收到第二执行指令后，显示屏上显示工人的实时位置。
本方案的有益效果：通过采集风向数据和可燃物数据判断火灾扩散的方向，通过第一采集单元、第二采集单元、控制单元、记录单元、实时跟踪单元、指示单元、提醒单元和显示单元的相互配合既能监测到火灾情况，在火灾发生时及时预警，又能在火灾扩散时控制人员逃生到最佳的安全出口或通道处。
进一步，所述消防数据为温度数据和烟雾数据。通过温度数据和烟雾数据的变化判断是否发生火灾。
进一步，所述第一采集单元和第二采集单元均为摄像头、烟雾传感器和温度传感器。通过摄像头采集图像、烟雾数据和温度数据的变化检测是否发生火灾。
进一步，还包括，第三采集单元，用于采集建筑施工工地的安全出口信息和消防通道内的消防数据；
所述控制单元生成第二控制指令后，根据第三采集单元产生的建筑施工工地的安全出口信息和消防通道内的消防数据，判断安全出口和消防通道内是否发生火灾，若判断结果为发生火灾，所述控制单元生成第三控制指令；
所述指示单元接收到第三执行指令后，控制消防通道或安全出口的变色灯变为红色。
在发生火灾扩散之后，判断安全出口信息和消防通道处是否发生火灾，以免将人员指示到已经发生火灾的消防通道或安全出口处。
进一步，所述状态数据为体温数据。通过采集人员温度是否急剧变化，判断人员是否需要救援。
附图说明
图1为本发明实施例1的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例1基本如附图1所示：
一种基于BIM的工程施工装置，BIM模型构建单元，用于根据审定后的施工线路和采集到的施工现场数据，然后构建该建筑施工工地的实时模型并分成不同的分区；
第一采集单元，用于采集建筑施工工地各个分区的消防数据；消防数据为温度数据和烟雾数据；
第二采集单元，用于采集建筑施工工地各个分区的可燃物数据；可燃物数据比如易燃易爆的危险品（木材油漆等等）；第一采集单元和第二采集单元均为摄像头、烟雾传感器和温度传感器，通过检测温度变化、烟雾变化和图像变化判断是否发生火灾；
风向单元，用于采集建筑施工工地各个分区的风向数据；风向单元为风向传感器；
记录单元，用于预存建筑物建筑施工工地的安全出口信息和消防通道；
实时跟踪单元，用于采集工人的实时位置和状态数据；实时跟踪单元为戴在工人上的头盔、设在头盔上的温度传感器和GPS定位器；状态数据为温度数据，通过采集人员温度是否急剧变化，判断人员是否需要救援；
控制单元，用于接受第一采集单元产生的建筑施工工地各个分区的消防数据；并根据建筑施工工地各个分区的消防数据；判断分区是否着火；若发现分区处有大量烟雾聚集，或有温度急剧升高的现象，则判断该分区着火。若判断结果为分区着火，则生成第一执行指令；然后根据风向单元和第二采集单元产生的风向数据和可燃物数据，判断火灾扩散方向，若风向数据朝北，则火灾扩散方向朝北，且可燃物数据会成为火灾扩散的方向，再根据实时跟踪单元产生的工人的实时位置和状态数据，判断是否需要辅助救援；若着火点处向北扩散，人员位置离着火点很近、人员位置在着火点的北方、人员处于可燃物的位置上、人的体温急剧变化，满上以上任意一种情况，判断人员为需要辅助救援；
若判断为需要辅助救援，生成第二执行指令；
指示单元，用于指示人员逃生路线；指示单元包括若干个变色灯；
提醒单元，用于播报火灾扩散数据和火灾数据；提醒单元为广播；
显示单元，用于接受工人的位置数据并显示工人的实时位置；显示单元为显示屏；
指示单元接收到第一执行指令后，控制分区处的变色灯变为红色；提醒单元接收到第一执行指令后，控制广播播报火灾数据；假如着火点处为a分区b走廊，火灾数据为a分区处b走廊着火；
指示单元接收到第二执行指令后，根据预存的建筑施工工地的安全出口信息和人员位置数据，控制靠近人员位置数据的变色灯变为绿色；提醒单元接受到第二执行指令后，控制广播播报火灾扩散数据；假如着火点处为a分区b走廊，火灾扩散方向朝北，火灾扩散数据为a分区处b走廊着火，且向北边扩散；
显示单元接收到第二执行指令后，显示屏上显示工人的实时位置，辅助人员根据工人实时位置进行救援。
通过采集风向数据和可燃物数据判断火灾扩散的方向，通过第一采集单元、第二采集单元、控制单元、记录单元、实时跟踪单元、指示单元、提醒单元和显示单元的相互配合既能监测到火灾情况，在火灾发生时及时预警，又能在火灾扩散时控制人员逃生到最佳的安全出口或通道处。
还包括，第三采集单元，用于采集建筑施工工地的安全出口信息和消防通道内的消防数据；
控制单元生成第二控制指令后，根据第三采集单元产生的建筑施工工地的安全出口信息和消防通道内的消防数据，判断安全出口和消防通道内是否发生火灾，若判断结果为发生火灾，控制单元生成第三控制指令；比如判断a出口和b通道是否发生火灾，若a出口存在大量烟雾、温度急剧变化，则a出口为发生火灾，a出口的变色灯变为红色；反之，若b通道未出现变化，b通道未发生火灾，发生火灾时，当b通道离人员位置数据最近时，b通道的变色灯变为绿色。当b通道不是离人员位置数据最近的通道，b通道的变色灯不变色。
指示单元接收到第三执行指令后，控制消防通道或安全出口的变色灯变为红色。
在发生火灾扩散之后，判断安全出口信息和消防通道处是否发生火灾，以免将人员指示到已经发生火灾的消防通道或安全出口处。
实施例2与实施例1不同的是，温度传感器、烟雾传感器虽然可以检测到是否发生火灾，但是，工地上有时候切割木材、瓷砖等会产生大量的火星，同时，伴随着大量的烟尘，烟雾传感器和温度传感器可能会误判成发生火灾，因此，我们设定了一种误判监测模块，以期实现判断烟雾传感器和温度传感器对火情是否发生误判的情况。
还包括：误判监测模块，用于实时采集建筑工地视频信息；其实就是实时采集人群数据和行为数据（人群数据为人群停留时长和人群数量、行为数据为人群的表情数据和动作数据）；误判监测模块为设在建筑内的摄像头；
控制单元（控制器），还用于生成第一执行指令后；根据误判监测模块产生的视频信息，并根据视频信息判断火情是否误判；（具体为，将视频信息分成每一帧，提取每一帧中对应的对象数据，对对象数据的行为进行识别；）若判断结果为火情误判，控制单元将第一执行指令更正成未发生火情；反之，若判断结火情不是误判，控制单元则生成第一执行指令；控制单元再根据监测单元、第三检测单元、第四检测单元和第二检测单元产生的应力数据、风向数据和风力数据、妨碍物数据和易燃物数据，判断火灾扩散数据；生成第二执行指令；指示单元、提醒单元和显示单元再根据第一执行指令和第二执行指令做出相应的动作。误判监测模块的设定使得在判断发生火灾的情况后，再判断是否存在火灾误判的情况。
具体为，b楼梯处烟雾传感器采集到大量烟雾，温度传感器采集到温度上升，将信号传送给控制器，判断成发生火灾，发出第一执行指令，摄像头采集火灾点的数据，若人群停留在判断火灾点的地方不动，火灾点聚集了大量的人群且不动，人群迅速聚集但是手里抱着柴火等特殊动作，人群的表情数据并未出现慌张等情况，人群动作并未出现慌张逃跑的动作，判断此火情点是误判，反之，检测到火情点的人群迅速散开，表情动作慌张，则判断火情点发生火灾不是误判。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种基于BIM的工程施工装置，其特征在于，包括：BIM模型构建单元，用于根据审定后的施工线路和采集到的施工现场数据，然后构建该建筑施工工地的实时模型并分成不同的分区；
第一采集单元，用于采集建筑施工工地各个分区的消防数据；
第二采集单元，用于采集建筑施工工地各个分区的可燃物数据；
风向单元，用于采集建筑施工工地各个分区的风向数据；
记录单元，用于预存建筑物建筑施工工地的安全出口信息和消防通道；
实时跟踪单元，用于采集工人的实时位置和状态数据；所述实时跟踪单元为戴在工人上的头盔和设在头盔上的温度传感器；
控制单元，用于接受第一采集单元产生的建筑施工工地各个分区的消防数据；并根据建筑施工工地各个分区的消防数据；判断分区是否着火；若判断结果为分区着火，则生成第一执行指令；然后根据风向单元和第二采集单元产生的风向数据和可燃物数据，判断火灾扩散方向，再根据实时跟踪单元产生的工人的实时位置和状态数据，判断是否需要辅助救援；若判断为需要辅助救援，生成第二执行指令；
指示单元，用于指示人员逃生路线；所述指示单元包括若干个变色灯；
提醒单元，用于播报火灾扩散数据和火灾数据；所述提醒单元为广播；
显示单元，用于接受工人的位置数据并显示工人的实时位置；所述显示单元为显示屏；
所述指示单元接收到第一执行指令后，控制分区处的变色灯变为红色；所述提醒单元接收到第一执行指令后，控制广播播报火灾数据；
所述指示单元接收到第二执行指令后，根据预存的建筑施工工地的安全出口信息和人员位置数据，控制靠近人员位置数据的安全出口处的变色灯变为绿色；所述提醒单元接受到第二执行指令后，控制广播播报火灾扩散数据；
所述显示单元接收到第二执行指令后，显示屏上显示工人的实时位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程施工装置，其特征在于，所述消防数据为温度数据和烟雾数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的工程施工装置，其特征在于，所述第一采集单元和第二采集单元均为摄像头、烟雾传感器和温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程施工装置，其特征在于，还包括，第三采集单元，用于采集建筑施工工地的安全出口信息和消防通道内的消防数据；
所述控制单元生成第二控制指令后，根据第三采集单元产生的建筑施工工地的安全出口信息和消防通道内的消防数据，判断安全出口和消防通道内是否发生火灾，若判断结果为发生火灾，所述控制单元生成第三控制指令；
所述指示单元接收到第三执行指令后，控制消防通道或安全出口的变色灯变为红色。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程施工装置，其特征在于，所述状态数据为体温数据。
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